Question

验证动量守恒定律实验按照如图所示的那样安装好装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端

 

，被碰小球放在槽前端边缘处，在地面上铺白纸、复写纸，可以记下小球落地点的平均位置．实验要求：m_A

 

m_B（填＞，=，＜）通常要测出P点的平均位置，让

 

小球（填A或B）多次从斜槽上同一位置滚下，用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心P就是落点的平均位置，若系统动量守恒，则有表达式

 

（用m_A、m_B、OM、对该实验结论有无影响

 

（填有0P、ON等表述），实验中由于轨道不光滑，或无）

Answer 1

分析：为了使小球碰前和碰后做平抛运动，斜槽的末端切线水平．入射小球的质量大于被碰小球的质量．抓住平抛运动的时间相等，可以运用位移代替速度，得出动量守恒的表达式．

解答：解：验证动量守恒定律实验按照如图所示的那样安装好装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端切线水平，保证小球做平抛运动．
在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有：m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂
根据能量守恒得：

1

2

mAv02=

1

2

mAv12+

1

2

mBv22
解得：v1=

mA-mB

mA+mB

v0
要碰后A的速度v₁＞0，即：m_A-m_B＞0，m_A＞m_B．
P点小球A碰前落点的位置．所以让A球多次从斜槽上同一位置滚下，用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心P就是落点的平均位置．
因为平抛运动的时间相等，平抛运动的速度可以用平抛运动的水平位移代替，则m_Av_A=m_Av_A′+m_Bv_B′可以写成m_A?OP=m_A?OM+m_B?ON．
轨道不光滑，不影响实验的结论，只要从某一个固定位置由静止释放，使得碰前速度相同即可．
故答案为：切线水平，＞，A，m_A?OP=m_A?OM+m_B?ON，无．

点评：验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．